Pelo Método do Ligante Neutro, indique a contagem de elétrons do:
\left[\mathrm{W}\left(\eta^{3}-\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{5}\right)\left(\eta^{5}-\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{5}\right)(\mathrm{CO})_{2}\right]

Passo 1

O enunciado pede que eu conte os elétrons do complexo \left[\mathrm{W}\left(\eta^{3}-\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5}\right)\left(\eta^{5}-\mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5}\right)(\mathrm{CO})_{2}\right] usando o Método do Ligante Neutro.
Informações dadas (explicitamente no enunciado):
\mathrm{W} como metal central; um ligante \eta^{3}- \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5}; um ligante \eta^{5}- \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5}; e dois ligantes \mathrm{CO}.
O que é pedido: o número total de elétrons de valência do complexo contando pelos pares doadores dos ligantes pelo método do ligante neutro.

Passo 2

Explicando didaticamente o Método do Ligante Neutro (como se eu estivesse te guiando na prova): a ideia é contar os elétrons do metal a partir do seu número do grupo da Tabela Periódica e depois somar os elétrons que cada ligante doa quando considerado como neutro (ou seja, simplesmente somamos os pares de elétrons que cada ligação metal–ligante fornece). Regras práticas que vou usar (e vou justificar com exemplos):
  • O metal contribui com tantos elétrons quantos são seus elétrons de valência, isto é, o número do grupo da Tabela Periódica. Vou anotar isso como contribuição do metal \rightarrow E_{\text{metal}} = número do grupo.
  • Cada ligante neutro que doa um par de elétrons (como \mathrm{CO}, \mathrm{NH}_3, \mathrm{PR}_3) conta como 2 elétrons.
  • Para ligantes \pi-sistêmicos com hapticidade \eta^{n} (como anéis ou fragmentos conjugados), no Método do Ligante Neutro conta-se, de forma prática, que eles doam um número de elétrons igual à sua hapticidade n. Exemplos úteis para decorar: \eta^{5}- \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} doa 5 elétrons; \eta^{3}-fragmentos doam 3 elétrons; um etileno \eta^{2} doa 2 elétrons.
  • Um check rápido famoso: ferroceno \mathrm{Fe}(\eta^{5}\text{-}\mathrm{Cp})_{2} fica \mathrm{Fe} grupo 8 mais 5+5 dos dois Cp \Rightarrow 8+5+5=18 elétrons, ou seja, compatível com a regra dos 18 elétrons. Isso ajuda a lembrar que \eta^{5}-Cp é contado como 5 elétrons no método neutro.

Passo 3

Identifico a contribuição do metal \mathrm{W}. Tungstênio está no grupo 6 da Tabela Periódica, portanto sua contribuição é
E_{\text{metal}}=\;6.

Passo 4

Conto as contribuições dos ligantes uma a uma, explicando o porquê de cada número:
  • O ligante \eta^{5}- \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} (Cp ligado pelos cinco carbonos) doa 5 elétrons pelo raciocínio da hapticidade, então sua contribuição é
E_{\eta^{5}\text{-Cp}}=\;5.
  • O ligante \eta^{3}- \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{5} está ligado através de três átomos (hapticidade 3), portanto, pelo mesmo raciocínio, doa 3 elétrons:
E_{\eta^{3}\text{-Cp}}=\;3.
  • Cada monóxido de carbono \mathrm{CO} é um ligante neutro que doa um par de elétrons ( 2 elétrons) pelo par ligante-ligado ao metal. Como há dois \mathrm{CO}:
E_{2\mathrm{CO}}=2\times 2=\;4.

Passo 5

Agora somo todas as contribuições (metal + todos os ligantes):
E_{\text{total}}=E_{\text{metal}}+E_{\eta^{5}\text{-Cp}}+E_{\eta^{3}\text{-Cp}}+E_{2\mathrm{CO}}
E_{\text{total}}=6+5+3+4=18.

Passo 6

Interpretação/checagem rápida: o complexo dá 18 elétrons de valência pelo Método do Ligante Neutro, o que é coerente com a estabilidade típica de complexos de transição que seguem a regra dos 18 elétrons. Isso também bate com exemplos conhecidos (como ferroceno) e com a contagem por hapticidade usada acima.

Resposta

\;18 elétrons

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